Способ агломерации железорудных материалов

 

Сущность: шихту, состоящую из руды, концентрата, флюса, возврата и коксовой мелочи, в которой доля фракции 0,5 мм составляет 0,4-0,6 от массы топлива, увлажняют и окомковывают, затем загружают двумя слоями на колосниковую решетку агломерационной ленты, зажигают и спекают прососом (или продувом) воздуха сверху вниз. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) ((1) (5))5 С 22 В 1/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4931784/02 (22) 29.04.91 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Институт газа АН УССР и Новолипецкий металлургический комбинат (72) В.П.Якубовский, С.Л.Зевин, В.А.Шурхал, А.С.Кузнецов, Ю.Ф.Лапенков, В.В.Науменко и В,Л.Головченко (73) Институт газа АН УССР и Новолипецкий металлургический комбинат им. Ю.В.Андропова (56) Авторское свидетельство СССР

М 290039, кл. С 22 В 1/20, 1969.

Изобретение относится к предварительной обработке руд, а именно к агломерации, и может быть использовано на агломерационных машинах заводов черной металлургии.

Известно, что показатели процесса спекания агломерационных шихт зависят не только от расхода твердого топлива, но и от его крупности. Оптимальная крупность топлива, по мнению многих исследователей, должна быть 3,0 — 0,5 мм, т.к. топливо фракции 0,5 — 0 мм якобы отрицательно сказывается на основных показателях процесса спекания. Считается, что мелкие частицы топлива закатываются внутрь гранул, вследствие чего затрудняется доступ кислорода к их поверхности, В результате вертикальная скорость спекания снижается, а также ухудшается прочность агломерата, Однако мнения исследователей о влиянии фракции

0,5 — 0 мм в топливе на показатели процесса спекания не являются однозначными, а нередко и прямо противоположными, Например, исследованиями показано, что переизмельчение коксика не столь отрица(54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Сущность: шихту, состоящую из руды, концентрата, флюса, возврата и коксовой мелочи, в которой доля фракции < 0,5 мм составляет 0,4 — 0,6 от массы топлива, увлажняют и окомковывают, затем загружаютдвумя слоями на колосниковую решетку агломерационной ленты, зажигают и спекают прососом (или продувом) воздуха сверху вниз. 1 ил., 1 табл. тельно сказывается на результатах агломерации руд, как наличие недоизмельченных крупных фракций.

В последние годы расширилось использование в агломерации тонкоизмельченных концентратов, доля которых в шихте достигает 507, и выше. Этим во многом и объясняется разноречивость выводов об оптимальной крупности топлива и влиянии фракции 0,5 — 0 мм на процесс, Требования минимального ограничения или полного исключения этой фракции из процесса, иногда обоснованные при агломерации руд, не являются справедливыми в случае агломерации концентратов или их смесей с рудами. В настоящее время исследователи высказывают мнение о необходимости выбора крупности топлива с учетом видов спекаемого сырья.

На отечественных агломерационных фабриках в качестве твердого топлива, как правило, используют коксовую мелочь класса 3-0 мм, иногда с добавками топлива других видов. Содержание мелких фракций в топливе различно и зависит от крупности

1790617 исходного топлива, подаваемого на дробление, типа дробильных устройств, режима дробления и других факторов, Известен способ агломерации железных руд, включающий смешение их с коксовой мелочью различной крупности и возвратом.

В известном способе для спекания использовали кокСовую мелочь (КМ) узких классов с размерами частиц 0,5-0; 0,5 — 1;

1 — 2 2 — 3 и 3 — 5 мм. Между крупностью КМ, выходом годного (ВГ) и прочностью(П) агломерата наблюдалась экстремальная зависимость. Максимальные значения ВГ и П при спекании руд различной крупности были достигнуты (см, график) при использовании коксовой мелочи с содержанием фракции

0,5-0 мм 100 в одном случае, и без фракции 0,5 — 0 мм (О ), в другом случае.

Общим существенным признаком известного решения и заявляемого изобретения являются подготовка шихты с использованием в качестве твердого топлива коксовой мелочи, содержащей, в частности, фракцию

< 0,5 мм.

Известен способ подготовки шихты спеканию, включающий дозирование компонентов шихты и твердого топлива для верхнего и нижнего слоев, раздельное смешение, увлажнение и окомкование компонентов шихты верхнего и нижнего слоев с разделением топлива перед подачей в шихту на две фракции — крупную и мелкую с верхним пределом крупности 0,3 мм.

Общими существенными признаками известного решения с заявленным изобретением являются подготовка шихты, содержащей твердое топлива с фракцией < 0,5 мм, и двухслойная загрузка на колосниковую решетку, Известен способ спекания железорудных материалов, содержащих руду и концентрат, В атом способе рудную часть шихты смешивали с флюсом (известняком), возвратом и коксовой мелочью, содержащей 23,3 фракции 0,5-0 мм. Увлажненную и окомкованную шихту загружали на колосниковую решетку аглочаши, зажигали и спекали.

Общими существенными признаками известного решения и заявленного изобретения являются подготовка шихты, содержащей твердое топливо, и использование в качестве твердого топлива коксовой мелочи с фракцией < 0,5 мм.

Использование описанных выше общих существенных признаков известных решений (аналогов) и заявляемого изобретения не обеспечивает достижения наиболее высоких показателей выхода годного и меха5

55 нической прочности агломерата, поскольку они не заключают в себе оптимального содержания фракции < 0,5 мм в твердом топливе.

Наиболее близким к изобретению по числу общих существенных признаков является способ спекания агломерационной шихты (а.с, hb 290039, С 22 8 1/20, 1969 г.), содержащей твердое топливо, с двухслойной ее загрузкой, в котором в верхний слой шихты вводят топливо фракции > 0,5 мм, а в нижний слой — топливо фракции < 0,5 мм или смесь топлива с содержанием фракции

< 0,5 мм до 2/3 от общего ее количества в нижнем слое.

Общими существенными признаками известного решения (прототипа) и предлагаемого изобретения являются подготовка шихты, содержащей твердое топливо с фракций < 0,5 мм (в нижнем слое), и двухслойную загрузку шихты на решетку, Достижению высоких показателей механической прочности агломерата в известном решении препятствует раздельная подача топлива по слоям: фракцией 3 — 0,5 мм в верхний слой и

< 0,5 мм — в нижний слой.

Цель изобретения — создание способа агломерации железорудного сырья, обеспечивающего повышение выхода годного и прочности агломерата, Поставленная цель решена тем, что в способе агломерации железорудных материалов, включающем подготовку шихты, содержащей твердое топливо с фракцией < 0,5 мм, и ее двухслойную загрузку на колосниковую решетку, согласно изобретению, в качестве твердого топлива используют коксовую мелочь, в которой доля фракции < 0,5 мм составляет 0,4 — 0,6 от массы топлива.

Осуществляют предлагаемый способ в условиях агломерационного производства следующим образом. Шихту, состоящую из руды и концентрата, флюса, возврата и твердого топлива (коксика), в которой доля фракции < 0,5 мм составляет 0,4 — 0,6 от массы топлива, смешивают в барабане-смесителе, увлажняют и окомковывают в барабанеокомкователе.

На слой постели или непосредственно на колосниковую решетку ленты агломерационной машины, загружают окомкованную шихту нижнего слоя, а на него шихту верхнего слоя, Шихту зажигают под зажигательным горном и спекают прососом (или продувом) воздуха сверху вниз. Образовавшиеся агломерационные газы отводят через вакуумные камеры, очищают от пыли и вредных веществ и через дымовую трубу выбрасывают в атмосферу. Полученный аглоспек подвергают охлаждению и грохочению с вы1790617

40 делением фракции > 5 мм (годный агломерат). Способ опробован в агломерационной лаборатории Новолипецкого металлургического комбината.

Пример 1 (по изобретению). Шихту нижнего слоя, состоящую из руды (13,3,), смеси концентратов КМА (44,8%), флюса (12,6%), извести (1,4%), возврата (27,9%) и

4,4% по массе твердого топлива (коксовой мелочи), в котором доля фракции < 0,5 мм составляет 0,3 от массы топлива, смешивают, увлажняют и окомковывают в барабанеокомкователе. Окомкованную шихту нижнего слоя высотой 180 мм загружают на слой постели, уложенной на решетку агломерационной чаши с диаметром 270 мм.

Шихту верхнего слоя того же состава, содержащую 5 4% коксовой мелочи, готовят по аналогии с шихтой нижнего слоя и загружают на него сверху слоем высотой 180 мм, Зажигают шихту горном с газовой горелкой в течение 2 мин. Разрежение под решеткой в период зажигания и спекания поддерживают на уровне 8 кПа. Спекают шихту прососом воздуха сверху вниз.

Ход процесса спекания контролируют по показаниям термопары, установленной под решеткой. Об окончании процесса судят по достижению максимального значения температуры отходящих газов, Выход годного агломерата определяют методом двухкратного сбрасывания спеков на стальную плиту высоты 2 м с последующим рассевом на сите с диаметром ячеек 5 мм. По содержанию фракции > 5 мм судят о выходе годного спека .

Результаты опытов при различном содержании фракции < 0,5 приведены в таблице, Пример ы 2 — 5 (изобретение). Как в

5 примере 1, но в качестве топлива используют коксовую мелочь с долей фракции < 0,5 мм, 0,4, 0,5, 0,6 и 0,8 от массы топлива соответственно (см. таблицу), Наиболее высокий выход годного (69,8 — 70,2%) и лучший пока10 затель механической прочности агломерата (9,2 — 9,3%) достигнуты при использовании коксовой мелочи с массовой долей фракции

< 0,5 мм 0,4 — 0,6. Уменьшение и увеличение доли фракции < 0,5 мм приводит к сущест15 венному снижению выхода годного и механической прочности агломерата.

Таким образом, при агломерации шихт из железорудных материалов, содержащих твердое топливо с фракцией < 0,5 мм, и ее

20 двухслойной загрузкой на колосниковую решетку использование в качестве твердого топлива коксовой мелочи с долей фракции <

0,5 мм 0,4 — 0,6 от массы топлива обуславливает достижения наиболее высоких показа25 телей выхода годного и механической прочности агломерата.

Формула изобретения

Способ агломерации железорудных материалов, включающий подготовку шихты, 30 содержащей твердое топливо с фракцией менее 0,5 мм, и ее двухслойную загрузку на колосниковую решетку, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного и повышения прочности агломерата, в качест35 ве топлива используют коксовую мелочь, при этом доля фракции менее 0,5 мм в топливе составляет 0,4-0,6 от его массы.

1790617

Показатели процесса спекания шихты при различном содержании фракции 0,5 — 0 мм в коксовой мелочи по предлагаемому изобретению

Параметры

0,4

367

0,3

370

0,5

365

0,6

368

Общая высота слоя шихты,мм

0,8

365

5,4

4,4

5,4

4,4

5,4

4,4

5,4

4,4

5,4

4,4

0,97

0,82

0,69

0,41

68,8

69,8

70,2

69,8

68,7

9,4

9,2

9,2

9,3

9,4

Ъ

Е, Ъ

I л

<С

c Q е с с!

1 !,Оо удррскции 0:-- -- к.c....

Составитель В.Якубовский

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Т.Иванова

Заказ 367 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Содержание коксита в шихте, оу . верхний слой нижний слой

Эквивалентный диаметр частиц коксита,мм

Выход годного (фракция +5 мм) агломерата, %

Показатель механической прочности агломерата (выход фракции 5-0 мм, Содержание фракции 0,5 мм в коксовой мелочи, доля от массы топлива